DE102018003271A1 - Method of inserting objects into a common article receptacle - Google Patents

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Saskia Golz
Tobias Ende
Simon Gabl
Florian Walch
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Franka Emika GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfügen von Gegenständen (5) in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme (4) mittels eines Robotermanipulators (1) sowie einen Robotermanipulator (1) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Figure DE102018003271A1_0000
The present invention relates to a method for inserting objects (5) into a common article receptacle (4) by means of a robot manipulator (1) and a robot manipulator (1) for carrying out such a method.
Figure DE102018003271A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfügen von zumindest zwei Gegenständen in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme mittels eines Robotermanipulators. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Robotermanipulator zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The present invention relates to a method for inserting at least two objects into a common article receptacle by means of a robot manipulator. Furthermore, the invention relates to a robot manipulator for carrying out such a method.

Diverse Produkte werden zu Zwecken der Auslieferung in größeren Einheiten zusammengefasst und verpackt. So werden beispielsweise kleinere Verpackungseinheiten in einer größeren Verpackungseinheit, z. Bsp. einem Karton, untergebracht.Various products are grouped and packaged for delivery in larger units. For example, smaller packaging units in a larger packaging unit, eg. Eg a box, housed.

Je nach Gewicht, Dimension und Beschaffenheit der zu verpackenden Produkte bzw. Einheiten kann dieses Verpacken bis heute nahezu vollständig manuell durchgeführt werden.Depending on the weight, dimension and nature of the products or units to be packed, this packaging can be carried out almost completely manually until today.

Derartige manuelle Verfahren haben den Nachteil, dass die Geschwindigkeit der Bestückung in Bezug auf die Verpackung in der Regel begrenzt ist und von der Geschicklichkeit des Verpackers abhängt.Such manual methods have the disadvantage that the speed of loading in relation to the package is usually limited and depends on the skill of the packager.

Des Weiteren gibt es automatisierte Verfahren, bspw. mittels Pick & Place-Robotern, die jedoch einen sehr hohen und daher in wirtschaftlicher Hinsicht unerwünschten Programmieraufwand erfordern, was darüber hinaus nur bei exakt vorgegebenen Positionen im Raum funktioniert.Furthermore, there are automated methods, for example. By means of pick & place robots, but which require a very high and therefore undesirable in terms of economic programming effort, which also works only at exactly predetermined positions in space.

Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und robustes sowie kostengünstigeres Verfahren zum Einfügen von mehreren Gegenständen in eine für diese Gegenstände gemeinsame Gegenstandsaufnahme mittels eines Robotermanipulators zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe, einen Robotermanipulator zur Verfügung zu stellen, der ausgebildet ist, ein solches Verfahren durchzuführen.Against this background, it is an object of the present invention to provide a simple and robust as well as more cost-effective method for inserting a plurality of objects into an article receptacle common to these objects by means of a robot manipulator. Moreover, it is an object to provide a robot manipulator that is configured to perform such a method.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Einfügen von Gegenständen in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme mittels eines Robotermanipulators nach Anspruch 1 sowie mit einem Robotermanipulator nach Anspruch 10.This object is achieved with a method for inserting objects into a common article receptacle by means of a robot manipulator according to claim 1 and with a robot manipulator according to claim 10.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung folglich ein Verfahren zum Einfügen von Gegenständen in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme, mittels eines aktorisch angetriebenen Robotermanipulators eines Roboters und zur Steuerung des Robotermanipulators, wobei der Robotermanipulator an seinem distalen Ende einen Effektor aufweist, der zur Aufnahme und/oder zum Greifen der Gegenstände ausgebildet ist, mit folgenden Verfahrensschritten:

  1. a) Aufnehmen eines ersten Gegenstands aus einer Ablagevorrichtung durch den Effektor;
  2. b) Überführen des ersten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in eine Position relativ zu der Gegenstandsaufnahme, die ein Einfügen des ersten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in die Gegenstandsaufnahme gestattet;
  3. c) Einfügen des ersten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in die Gegenstandsaufnahme entlang einer ersten Einfügetrajektorie;
  4. d) Freigeben des ersten Gegenstands durch den Effektor;
  5. e) Aufnehmen eines zweiten Gegenstands aus einer Ablagevorrichtung durch den Effektor;
  6. f) Überführen des zweiten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in eine Position relativ zu der Gegenstandsaufnahme, die ein Einfügen des zweiten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in die Gegenstandsaufnahme gestattet;
  7. g) Einfügen des zweiten Gegenstands mittels des Robotermanipulators in die Gegenstandsaufnahme entlang einer zweiten Einfügetrajektorie; und
  8. h) Freigeben des zweiten Gegenstands durch den Effektor; wobei sich die zweite Einfügetrajektorie während dem Einfügen bestimmt durch
    • - einen Kontakt des zweiten Gegenstands mit dem in der Gegenstandsaufnahme bereits befindlichen ersten Gegenstand; und/oder
    • - einen Kontakt des zweiten Gegenstands mit einer Innenbegrenzung der Gegenstandsaufnahme; und/oder
    • - eine Verschieblichkeit des ersten Gegenstands relativ zum zweiten Gegenstand im Inneren der Gegenstandsaufnahme.
In a first aspect, the invention thus relates to a method of inserting objects into a common article receptacle by means of an actuator-driven robotic manipulator of a robot and for controlling the robotic manipulator, the robotic manipulator having at its distal end an effector adapted to receive and / or to Gripping the objects is formed, with the following process steps:
  1. a) receiving a first item from a storage device by the effector;
  2. b) transferring the first article by means of the robotic manipulator to a position relative to the article receptacle that allows insertion of the first article by the robotic manipulator into the article receptacle;
  3. c) inserting the first object by means of the robot manipulator into the object recording along a first insertion trajectory;
  4. d) releasing the first item by the effector;
  5. e) receiving a second item from a storage device by the effector;
  6. f) transferring the second object by means of the robotic manipulator to a position relative to the article receptacle that allows insertion of the second article by means of the robotic manipulator into the article receptacle;
  7. g) inserting the second object by means of the robot manipulator into the object receptacle along a second insertion trajectory; and
  8. h) releasing the second object by the effector; wherein the second insertion trajectory is determined by the insertion
    • a contact of the second object with the first object already present in the object photograph; and or
    • a contact of the second object with an inner boundary of the object receptacle; and or
    • a displaceability of the first object relative to the second object in the interior of the article receptacle.

Eine Verpackung bzw. ein Karton zur Aufnahme kleinerer Gegenstände ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er n Gegenstände aufnehmen kann, die darüber hinaus so dimensioniert sind, dass bei einer vollständigen Bestückung der Verpackung die Gegenstände den Aufnahmeraum der Verpackung in der Regel vollständig ausfüllen. In einer Weiterbildung der Erfindung ist daher das Verfahren so konzipiert, dass die vorhergehend erwähnten Schritte e) bis h) für jeden weiteren Gegenstand (n-2)-mal wiederholt werden, bis die Gegenstandsaufnahme vollständig bestückt ist, wobei sich die Einfügetrajektorie eines jeden weiteren Gegenstands bestimmt durch

  • - einen Kontakt des weiteren Gegenstands mit zumindest einem der in der Gegenstandsaufnahme bereits befindlichen Gegenstände; und/oder
  • - einen Kontakt des weiteren Gegenstands mit einer Innenbegrenzung der Gegenstandsaufnahme; und/oder
  • - eine Verschieblichkeit der in der Gegenstandsaufnahme bereits befindlichen Gegenstände relativ zueinander und/oder relativ zu dem weiteren Gegenstand im Inneren der Gegenstandsaufnahme.
A package or a carton for receiving smaller objects is preferably designed so that it can n take objects that are also dimensioned so that in a complete assembly of the packaging, the objects fill the receiving space of the package usually completely. In a further development of the invention, therefore, the method is designed so that the above-mentioned steps e) to h) are repeated for each further item (n-2) times until the item holder is completely loaded, wherein the insertion trajectory of each other Article determined by
  • - a contact of the further article with at least one of the objects already present in the article holder; and or
  • - a contact of the further article with an inner boundary of the article recording; and or
  • a displaceability of the objects already located in the object holder relative to each other and / or relative to the further object inside the object holder.

In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens definiert bzw. bestimmt sich die Einfügetrajektorie für jeden Gegenstand durch ein Erkennen des Zustands, wie weit das Einfügen des jeweiligen Gegenstands fortgeschritten ist, und/oder das Erkennen, ob das Einfügen des jeweiligen Gegenstands erfolgreich abgeschlossen ist, wobei der Zustand dadurch definiert ist, dass zumindest eine vorgegebene Grenzwertbedingung für ein am Effektor wirkendes Moment und/oder eine am Effektor wirkende Kraft erreicht oder überschritten wird, und/oder eine bereitgestellte Kraft-/Momenten-Signatur und/oder eine Positions-/Geschwindigkeitssignatur am Effektor erreicht oder überschritten wird.In an advantageous variant of the method, the insertion trajectory for each object is defined by determining the state how far the insertion of the respective object has progressed, and / or recognizing whether the insertion of the respective object has been successfully completed State is defined by the fact that at least one predetermined limit condition for a torque acting on the effector and / or a force acting on the effector is reached or exceeded, and / or a provided force / moment signature and / or a position / speed signature on the effector is reached or exceeded.

Vorzugsweise ist der Robotermanipulator ausgelegt, die jeweiligen Einfügetrajektorien für jeden Gegenstand individuell durch kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte Dreh-/Kippbewegungen und/oder translatorische Bewegungen des Robotermanipulators abzufahren.Preferably, the robot manipulator is designed to individually drive the respective insertion trajectories for each object through force-controlled and / or impedance-controlled turning / tilting movements and / or translatory movements of the robot manipulator.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann, sofern beim Einfügen der Gegenstände mittels des Robotermanipulators entlang der jeweiligen Einfügetrajektorien in die Gegenstandsaufnahme ein Fehler auftritt, das Einfügen des entsprechenden Gegenstandes mittels des Robotermanipulators in die Gegenstandsaufnahme mit einer veränderten Einfügetrajektorie und/oder mit veränderten Parametern für die kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten translatorischen und/oder Dreh-/Kippbewegungen des Gegenstands wiederholt werden.In a further advantageous development of the method, if an error occurs during insertion of the objects by means of the robot manipulator along the respective insertion trajectories into the object recording, the insertion of the corresponding object by means of the robot manipulator into the object recording with a modified insertion trajectory and / or with changed parameters for the force-controlled and / or impedance-controlled translational and / or rotational / tilting movements of the object are repeated.

Der Kern der Erfindung, mit anderen Worten, liegt demzufolge darin, dass der Robotermanipulator die Gegenstandsaufnahme im Wesentlichen „frei“, d.h. in einer beliebigen Reihenfolge in Bezug auf die Anordnung der einzelnen Gegenstände, bestücken kann, wobei er für den weiteren Verlauf der Bestückung als Orientierungshilfe im Rahmen der Steuerung sich der von der Robotersensorik erfassbaren Kontaktkräfte bedient, die einerseits beim Auftreten von Kontakten zwischen dem einzufügenden Gegenstand und einem oder mehreren bereits eingefügten Gegenständen und andererseits beim Auftreten von Kontakten zwischen dem einzufügenden Gegenstand und den Innenbegrenzungen, wie Seitenwänden und Boden, der Gegenstandsaufnahme entstehen.In essence, the gist of the invention, in other words, is that the robotic manipulator essentially "free" the item picking, i. in an arbitrary order with respect to the arrangement of the individual objects, and he uses for the further course of the assembly as an orientation aid in the control of detectable by the robot sensor contact forces, on the one hand when contacts between the object to be inserted and one or more objects already inserted and, on the other hand, when contact occurs between the object to be inserted and the inner boundaries, such as side walls and bottom, of the object receptacle.

Da der Roboter darüber hinaus die Abmessungen und Position der Gegenstandsaufnahme ebenso wie die Abmessungen der einzufügenden Gegenstände kennt, die in einem Speicher der Steuereinheit des Roboters abgelegt sind, weiß ein das erfindungsgemäße Verfahren realisierende Programm, wo ungefähr bereits Gegenstände in der Gegenstandsaufnahme durch den Robotermanipulator abgelegt wurden, und so, wo innerhalb der Gegenstandsaufnahme sich ungefähr die noch verfügbaren freien Räume für das Einfügen der weiteren Gegenstände befinden, und kann dann seine weitere Einfüge- bzw. Verpackungsstrategie unter Berücksichtigung vorgegebener Toleranzen danach ausrichten.Moreover, since the robot knows the dimensions and position of the object receptacle as well as the dimensions of the objects to be inserted, which are stored in a memory of the robot's control unit, a program implementing the method according to the invention knows where objects already are deposited in the object holder by the robot manipulator and so on, where within the article intake are approximately the remaining available spaces for the insertion of the other objects, and then can then align its further insertion or packaging strategy taking into account predetermined tolerances thereafter.

Sowohl die Innenbegrenzungen der Gegenstandsaufnahme als auch die Außenbegrenzungen der Gegenstände (Verpackungen) können in vorteilhafter Weise dem Robotermanipulator als Führungsflächen beim Einfügen dienen, die dieser im Rahmen seines Nachgiebigkeitsverhalten nutzt, wie nachfolgend noch erläutert wird.Both the inner boundaries of the object receptacle and the outer boundaries of the objects (packaging) can advantageously serve the robot manipulator as guide surfaces during insertion, which it uses as part of its compliance behavior, as will be explained below.

Sowohl die seitlichen Translations- als auch die Dreh-/Kippbewegungen im Zuge des Einfügens eines Gegenstands können einerseits dazu dienen, unter Berücksichtigung der noch bestehenden Freiräume bereits in der Gegenstandsaufnahme eingefügte Gegenstände in dieser zu verschieben, und andererseits, Toleranzabweichungen zwischen den Gegenständen und der Gegenstandsaufnahme entgegenzuwirken, um sicherzustellen, dass sich die Gegenstände leichter einfügen lassen. Darüber hinaus können sie dazu dienen, beim Einfügeprozess Reibungswiderstände zu überwinden, die bei einer streng linearen Führung zwischen zwei Flächen auftreten.Both the lateral translational and the tilt / tilt movements in the course of insertion of an object can serve on the one hand to move inserted objects into the object holder, taking into account the remaining free spaces, and on the other hand tolerance deviations between the objects and the object holder counteract to ensure that the items are easier to insert. In addition, they can serve to overcome frictional resistances during the insertion process, which occur in a strictly linear guidance between two surfaces.

Damit die oben genannten einzelnen Verfahrensschritte im Zuge des Bestückens einer Verpackung mit Gegenständen in der geschilderten Art und Weise automatisiert durchgeführt werden können, ist es von Vorteil, dass diese Schritte vorzugsweise mittels eines Roboters ausgeführt werden, der nachgiebig und/oder feinfühlig ausgestaltet ist.In order that the abovementioned individual method steps can be carried out automatically in the course of the placement of a package with objects in the described manner, it is advantageous that these steps are preferably carried out by means of a robot which is made yielding and / or sensitive.

Roboter mit positionsgesteuerten Achsen eignen sich für derartige Schritte des Verfahrens grundsätzlich nicht, da zur Positionsregelung die von außen auf den Roboter einwirkenden Kräfte gemessen werden müssen, die die Basis für ein gewünschtes dynamisches Verhalten bilden, das über eine inverse Kinematik dann auf den Roboter übertragen wird, auch Admittanzregelung genannt.Robots with position-controlled axes are in principle not suitable for such steps of the method, since the position control must be measured from the outside acting on the robot forces that form the basis for a desired dynamic behavior, which is then transmitted via an inverse kinematics on the robot , also called admittance regulation.

Ein streng positionsgesteuerter Roboter ließe sich für den vorliegenden Fall gar nicht programmieren, da das „freie“ Ablegen der Gegenstände mit ggfs. einem „freien“ Verschieben der Gegenstände in der Gegenstandsaufnahme mangels Vorhandensein von exakten Koordinaten im Raum überhaupt nicht abgebildet werden kann. A strictly position-controlled robot could not be programmed for the present case, since the "free" depositing of the objects with possibly a "free" moving the objects in the object recording for lack of exact coordinates in the room can not be displayed.

Derartige positionsgeregelte Roboter wären auf Grund des zum Einsatz kommenden Regelprinzips ebenso nicht in der Lage, Fehler oder Abweichungen zu erkennen, beispielsweise wenn aus irgendwelchen Gründen die Ist-Position des einzufügenden Gegenstands beim Aufnehmen durch den Effektor aus einer Ablagevorrichtung von der hierfür vorgesehenen Soll-Position etwas abweicht, um entsprechend darauf zu reagieren. Ein einwandfreies Einfügen der Gegenstände in den verfügbaren Raum innerhalb der Gegenstandsaufnahme wäre auch nur möglich, wenn diese frei verfügbaren Räume hierfür exakt in Bezug auf den Arbeitsbereich des Roboters, nämlich in Bezug auf die Gegenstandsaufnahme, im Rahmen der Programmierung vorgesehen sind.Such position-controlled robots would also not be able to detect errors or deviations due to the control principle used, for example, if for some reason the actual position of the object to be inserted when picked up by the effector from a storage device of the designated position provided for this purpose something deviates to react accordingly. A proper insertion of the objects into the available space within the object receptacle would also be possible only if these freely available spaces are provided for this purpose exactly in relation to the working area of the robot, namely in relation to the object recording, in the context of the programming.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es ein Kern der Erfindung, dass der zum Einsatz kommende, zumindest eine Roboter eine solche integrierte Nachgiebigkeitsregelung aufweist oder mit einer intrinsischen Nachgiebigkeit oder mit einer Kombination aus aktiver und passiver Nachgiebigkeit ausgestattet ist, wobei das Verfahren auch bevorzugt von derart programmierbaren, mehrachsigen Robotermanipulatoren von Robotern der Leichtbauweise durchgeführt werden soll.For carrying out the method, it is a core of the invention that the deployed, at least one robot has such an integrated compliance control or is equipped with an intrinsic compliance or with a combination of active and passive compliance, the method also preferably being programmable , multi-axis robotic manipulators of lightweight construction robots.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Nachgiebigkeitsregelung zum Beispiel auf der sogenannten Impedanzregelung basiert, die im Gegensatz zu der bereits erwähnten Admittanzregelung eine Drehmomentenregelung auf Gelenkebene zum Gegenstand hat. Hierbei werden in Abhängigkeit eines gewünschten dynamischen Verhaltens und unter Berücksichtigung der Abweichungen einer tatsächlichen Lage von einer definierten Solllage und/oder einer tatsächlichen Geschwindigkeit von einer Sollgeschwindigkeit und/oder einer tatsächlichen Beschleunigung von einer Sollbeschleunigung Kräfte bzw. Momente bestimmt, die dann über die bekannte Kinematik des Roboters, die sich aus der Anzahl und Anordnung der Gelenke und Achsen des Manipulators und damit Freiheitsgrade ergibt, auf entsprechende Gelenkdrehmomente abgebildet werden, die über die Drehmomentenregelung eingestellt werden. Die hierfür in den Gelenken integrierten Momentensensorelemente erfassen das jeweils am Abtrieb des Getriebes der im Gelenk befindlichen Antriebseinheit vorherrschende eindimensionale Drehmoment, das als Messgröße die Elastizität des Gelenks im Rahmen der Regelung berücksichtigen kann. Insbesondere erlaubt die Verwendung einer entsprechenden Drehmomentensensorvorrichtung, im Gegensatz zur Verwendung nur eines Kraftmomentensensors am Effektor, wie bei der Admittanzregelung, auch die Messung von Kräften, die nicht auf den Effektor, sondern auf die Glieder des Roboters sowie auf einen vom dem Roboter gehaltenen oder durch diesen zu bearbeitenden Gegenstand beim Einfügen in eine Gegenstandsaufnahme ausgeübt werden. Die Drehmomente können auch über Kraftsensoren in der Struktur und/oder Basis des Robotersystems gemessen werden. Insbesondere können auch Gelenkmechanismen zwischen den einzelnen Achsen des Manipulators zum Einsatz kommen, die eine mehrachsige Drehmomenterfassung erlauben. Denkbar sind auch translatorische Gelenke, die mit entsprechenden Kraftsensoren ausgestattet sind.In this context, it should be mentioned that the compliance control is based, for example, on the so-called impedance control, which, in contrast to the already mentioned admittance control, involves a joint-level torque control. In this case, depending on a desired dynamic behavior and taking into account the deviations of an actual position from a defined desired position and / or an actual speed of a desired speed and / or an actual acceleration of a desired acceleration forces or moments are determined, which then on the known kinematics of the robot, which results from the number and arrangement of the joints and axes of the manipulator and thus degrees of freedom, are mapped to corresponding joint torques, which are set via the torque control. The torque sensor elements integrated into the joints for this purpose detect the one-dimensional torque that prevails at the output of the transmission of the drive unit located in the joint, which can take into account the elasticity of the joint as part of the control as a measured variable. In particular, the use of a corresponding torque sensor device, as opposed to using only a force moment sensor on the effector, as in the admittance control, also allows the measurement of forces not on the effector but on the members of the robot as well as on or held by the robot be applied to this object to be machined when inserting into an object recording. The torques can also be measured via force sensors in the structure and / or base of the robot system. In particular, joint mechanisms between the individual axes of the manipulator can be used, which allow a multi-axis torque detection. Also conceivable are translational joints, which are equipped with corresponding force sensors.

Die auf diese Weise realisierte Nachgiebigkeitsregelung und Feinfühligkeit erweist sich für die vorliegende Erfindung in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft.The flexibility control and sensitivity realized in this way proves to be advantageous for the present invention in many respects.

Grundsätzlich gestattet es eine solche Nachgiebigkeitsregelung, dass der für das gedachte Verfahren bzw. für einzelne Verfahrensschritte davon genutzte Roboter in die Lage versetzt wird, gesteuerte Eigenbewegungen durchzuführen, wobei diese Eigenbewegungen dann einzelnen Schritten des Verfahrens entsprechen. Darüber hinaus wäre ein solcher Roboter in diesem Zusammenhang auch in der Lage, die unterschiedlichen Positionen der Gegenstände und der Ablagevorrichtungen sowie der Aufnahmen bzw. frei verfügbaren Räume innerhalb der Gegenstandsaufnahme ggfs. eigenständig zu „suchen“ und beschädigungsfrei zu „ertasten“.In principle, such a compliance control allows the robot used for the intended method or for individual method steps thereof to be able to carry out controlled intrinsic movements, these proper movements then corresponding to individual steps of the method. In addition, such a robot in this context would also be able to "seek" the different positions of the objects and the storage devices as well as the recordings or freely available spaces within the item recording if necessary independently and "feel" free of damage.

Derartige Eigenbewegungen ergeben sich bspw. im Zusammenhang mit dem Führen des einzufügenden Gegenstands entlang von Flächen der Innenbegrenzungen der Gegenstandsaufnahme sowie der Flächen der Außenbegrenzungen der bereits eingefügten Gegenstände.Such proper movements arise, for example, in connection with the guiding of the object to be inserted along surfaces of the inner boundaries of the object receptacle and the surfaces of the outer boundaries of the already inserted objects.

Ein weiterer Vorteil der Nachgiebigkeitsregelung liegt darin, dass diese grundsätzlich eine ungenauere bzw. nicht genau positionierte Ablage der einzufügenden Gegenstände erlaubt, wodurch sowohl die Ablagevorrichtungen als auch die Gegenstandsaufnahme mit höheren Toleranzen gefertigt werden können. So ist es auch möglich, dass die Gegenstandsaufnahme als solche bei Kontakt leicht verformbar ist, wie dies bei Kartonagen der Fall ist. Dadurch bedingte Ungenauigkeiten können durch eine entsprechende nachgiebige Regelung über eine damit verbundene Reduktion der Kontaktkräfte beim Aufnehmen und Einfügen der Gegenstände in entsprechender Art und Weise ausgeglichen werden.Another advantage of the compliance control is that this principle allows a less accurate or not exactly positioned storage of the objects to be inserted, whereby both the storage devices and the object holder can be manufactured with higher tolerances. Thus, it is also possible that the article receptacle as such is easily deformed upon contact, as is the case with cardboard. Resulting inaccuracies can be compensated by a corresponding compliant control of an associated reduction of the contact forces when picking and inserting the objects in a corresponding manner.

Der Robotermanipulator ist vorteilhaft dazu ausgeführt und eingerichtet, einen ausgezeichneten Punkt des Effektors, beispielsweise den sogenannten „Tool Center Point“ (TCP) bzw. einen ausgezeichneten Punkt des Gegenstands (beispielsweise seinen Schwerpunkt oder geometrischen Mittelpunkt) entlang der vorgegebenen Einfügetrajektorie zu bewegen, wobei der Schwerpunkt durch den jeweiligen Gegenstand individuell bestimmt wird.The robot manipulator is advantageously designed and arranged to have an excellent Point of the effector, for example, the so-called "Tool Center Point" (TCP) or an excellent point of the object (for example, its center of gravity or geometric center) to move along the given insertion trajectory, the center of gravity is determined individually by the respective object.

Die Einfügetrajektorie wird daher vorteilhaft abhängig von der relativen Ausgangsposition des am Effektor angeordneten Gegenstandes zu seinem vorgesehenen Aufnahmeraum in der Gegenstandsaufnahme, von der Geometrie des Gegenstandes und von der Geometrie der Gegenstandsaufnahme vorgegeben.The insertion trajectory is therefore advantageously determined as a function of the relative starting position of the object arranged on the effector to its intended receiving space in the object holder, the geometry of the object and the geometry of the object holder.

Beim Einfügen von Gegenständen ist die Einfügetrajektorie vorzugsweise eine auf den vorgesehenen Aufnahmeraum gerichtete gerade Linie. Denkbar sind jedoch auch dreidimensionale, ein- oder mehrfach gekrümmte Kurven, bis der Gegenstand in den Aufnahmeraum eingefügt werden kann.When inserting objects, the insertion trajectory is preferably a straight line directed at the intended receiving space. However, it is also conceivable three-dimensional, one or more curved curves until the object can be inserted into the receiving space.

Die Bewegung des Effektors entlang der jeweiligen Einfügetrajektorien kann bis kurz vor Erreichen des Aufnahmeraums mit einer relativ hohen Geschwindigkeit erfolgen. Danach bewegt sich der Effektor mit einer wesentlich langsameren Geschwindigkeit auf den Aufnahmeraum zu.The movement of the effector along the respective insertion trajectories can take place until shortly before reaching the receiving space at a relatively high speed. Thereafter, the effector moves toward the receiving space at a much slower rate.

Grundsätzlich muss der Robotermanipulator erkennen, wie der tatsächliche Zustand des Einfügeprozesses ist, was gemäß der Erfindung durch die vorhergehend erwähnten Grenzwertbedingungen und/oder einzelnen Signaturen realisiert wird. Unter diesen Signaturen sind prinzipiell konkrete Merkmalseigenschaften von am Robotermanipulator erfassten Kräften und/oder Momenten bzw. Positionen und/oder Geschwindigkeiten zu verstehen, die über einen einfachen Grenzwert hinausgehen. Darunter können z. Bsp. ein bestimmtes Zeitverhalten der gemessenen Kräfte, Momente, Positionen und/oder Geschwindigkeiten fallen, ebenso wie Merkmalseigenschaften, die von diesen Parametern abhängen.Basically, the robot manipulator has to recognize what the actual state of the insertion process is, which according to the invention is realized by the aforementioned limit conditions and / or individual signatures. In principle, these signatures are to be understood as meaning tangible feature properties of forces and / or moments or positions and / or speeds detected at the robot manipulator, which exceed a simple limit value. Including z. For example, a certain time behavior of the measured forces, moments, positions and / or velocities will fall, as well as feature properties that depend on these parameters.

Durch die vorhergehend erwähnten Maßnahmen kann die Erfolgsquote des Einfügeprozesses wesentlich gesteigert werden. Wie erwähnt, ist es daher nicht notwendig, dass die einzufügenden Gegenstände exakt innerhalb der Ablagevorrichtung positioniert sind, und darüber hinaus ist es auch nicht notwendig, dass der Effektor die Gegenstände exakt aufnehmen muss. Der nachgiebig geregelte Robotermanipulator ist in der Lage, beim Einfügeprozess in die Gegenstandsaufnahme die erwähnten Ausgleichsmaßnahmen anzuwenden.The measures mentioned above can significantly increase the success rate of the insertion process. As mentioned, therefore, it is not necessary that the articles to be inserted are positioned exactly inside the storage device, and moreover, it is not necessary for the effector to accurately pick up the articles. The compliant controlled robotic manipulator is able to apply the aforementioned counterbalancing measures during the insertion process into the object fixture.

Dadurch erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren als wesentlich wirtschaftlicher als ein bekanntes Pick & Place-Verfahren mit positionsgesteuerten Robotern.As a result, the inventive method proves to be much more economical than a known pick & place method with position-controlled robots.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computersystem mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, auf der Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.Another aspect of the invention relates to a computer system having a data processing device, wherein the data processing device is configured such that a method as described above is performed on the data processing device.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken können, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausgeführt wird.Another aspect of the invention relates to a digital storage medium having electronically readable control signals, wherein the control signals may interact with a programmable computer system such that a method as described above is performed.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Computer-Programm-Produkt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wie vorstehend beschrieben, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird, sowie ein Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung dieses Verfahrens, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft.Moreover, the invention relates to a computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method as described above, when the program code is executed on a data processing device, and a computer program with program codes for carrying out this method, if the program runs on a data processing device.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Roboter mit einem aktorisch angetriebenen Robotermanipulator, wobei der Robotermanipulator an seinem distalen Ende einen Effektor aufweist, der zur Aufnahme eines Gegenstandes ausgeführt ist, aufweisend eine Steuereinheit, die derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass ein Verfahren, wie vorstehend beschrieben, ausführbar ist.Another aspect of the invention relates to a robot having an actuator-driven robot manipulator, the robot manipulator having at its distal end an effector adapted to receive an object, comprising a control unit configured and arranged such that a method as above described, is executable.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Roboter gemäß der Erfindung um einen Gelenkarmroboter der Leichtbauweise mit einem Robotermanipulator mit zumindest 6, vorzugsweise 7 Freiheitsgraden.The robot according to the invention is preferably a lightweight lightweight articulated robot with a robot manipulator having at least 6, preferably 7 degrees of freedom.

Gemäß der Erfindung soll der Roboter im Zusammenhang mit dem Bestücken einer Verpackung mit Produkten verwendet werden, die im Wesentlichen ein gleiches Gewicht und gleiche Abmessungen aufweisen, was ein Teachen vereinfacht.According to the invention, the robot is to be used in connection with the loading of a package with products having substantially the same weight and dimensions, which simplifies teaching.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des anhand der beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

  • 1 schematisch einen Aufbau einer Roboterstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung der Gegenstandsaufnahme;
  • 3a - 3b das Aufnehmen und Überführen eines ersten Gegenstands gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren;
  • 4a - 4c das Einfügen des ersten Gegenstands in die Gegenstandsaufnahme gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren;
  • 5 eine weitere vergrößerte Darstellung der Gegenstandsaufnahme;
  • 6 das Aufnehmen eines zweiten Gegenstands gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren; und
  • 7a - 7i das Einfügen des zweiten Gegenstands in die Gegenstandsaufnahme gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Further advantages and features of the invention will become apparent from the description of the embodiment illustrated with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 schematically a structure of a robot station for carrying out the method according to the invention;
  • 2 an enlarged view of the item recording;
  • 3a - 3b picking up and transferring a first article according to the method of the invention;
  • 4a - 4c inserting the first article into the article holder according to the method of the invention;
  • 5 a further enlarged view of the item recording;
  • 6 receiving a second article according to the method of the invention; and
  • 7a - 7i the insertion of the second article in the article recording according to the inventive method.

1 zeigt schematisch einen Aufbau einer Roboterstation zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel des Verpackens von kleineren Einheiten in einen einzigen Karton. 1 shows schematically a structure of a robot station for carrying out the method according to the invention using the example of packaging smaller units in a single carton.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Einfügen von mehreren Gegenständen in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme wird mittels eines aktorisch angetriebenen Robotermanipulators 1 eines Roboters realisiert, der an seinem distalen Ende einen Effektor 2 mit Greiffingern 3 aufweist, die zur Aufnahme und/oder zum Greifen der Gegenstände ausgeführt sind.The proposed method of inserting a plurality of articles into a common article receptacle is by means of an actuator-driven robot manipulator 1 of a robot realized at its distal end an effector 2 with gripping fingers 3 has, which are designed for receiving and / or gripping the objects.

Vor dem stationär angeordneten Roboter sind in definierten stationären Positionen eine Gegenstandsaufnahme 4, ein Karton, zur Aufnahme bzw. zum Verpackungen von kleineren Gegenständen 5, bspw. Boxen, und Ablagevorrichtungen 6 für diese Gegenstände 5 angeordnet. Es ist nicht notwendig, dass die Ablagevorrichtung stationär ist; die Gegenstände 5 können der Roboterstation auch kontinuierlich zugeführt oder aus einer Rutsche entnommen werden.In front of the stationarily arranged robot are in stationary stationary positions an object recording 4 , a box, for holding or packaging smaller items 5 For example, boxes, and storage devices 6 for these items 5 arranged. It is not necessary for the storage device to be stationary; things 5 The robot station can also be supplied continuously or removed from a chute.

Wie in der vergrößerten Darstellung der 2 zu erkennen ist, bildet sich bei nur teilweiser Bestückung der Gegenstandsaufnahme 4 ein Freiraum 7 für die Aufnahme weiterer Gegenstände aus.As in the enlarged view of 2 can be seen forms with only partial placement of the object recording 4 a free space 7 for taking additional items.

Der Robotermanipulator 1 greift mit seinem Effektor 2 einen ersten Gegenstand 5.1 (3a), hebt ihn an (3b) und überführt diesen in eine Ausgangsposition zum Einfügen in den Freiraum 7 (4a).The robot manipulator 1 grabs with his effector 2 a first item 5.1 ( 3a) , raise it ( 3b) and transfers it to a starting position for insertion into the free space 7 ( 4a) ,

Entlang einer ersten Trajektorie T, wie in der 4a dargestellt, setzt der Robotermanipulator 1 den Gegenstand 5.1 dann in dem Freiraum 7 ab (4b) und zieht sich dann zurück (4c), wobei er jeweils ausreichend Platz zu beiden Seiten des Gegenstands 5.1 lässt, wie in der 5 zu sehen ist.Along a first trajectory T, as in the 4a represented, sets the robot manipulator 1 the object 5.1 then in the open space 7 off ( 4b) and then retires ( 4c ), each having enough space on both sides of the object 5.1 leaves, as in the 5 you can see.

Danach greift der Robotermanipulator 1 einen zweiten Gegenstand 5.2 (6) und überführt diesen in eine Ausgangsposition zum Einfügen in die Gegenstandsaufnahme 4 (7a).Then the robot manipulator grabs 1 a second object 5.2 ( 6 ) and transfers it to a starting position for insertion into the article holder 4 ( 7a) ,

In den 7a bis 7i ist das Einfügen des zweiten Gegenstands 5.2 in Detail gezeigt.In the 7a to 7i is the insertion of the second item 5.2 shown in detail.

Der Robotermanipulator 1 senkt den Gegenstand 5.2 (7a) und führt diesen gleichzeitig an die rechte Wand bzw. Innenbegrenzung des Kartons 4 heran (7b), bis dieser auf einem bereits in der Gegenstandsaufnahme 4 befindlichen Gegenstand 5 zur Auflage kommt (7c).The robot manipulator 1 lowers the object 5.2 ( 7a) and leads this simultaneously to the right wall or inner boundary of the carton 4 zoom in 7b) until this one is already in the item shot 4 located object 5 comes into play ( 7c ).

Danach schiebt der Robotermanipulator 1 unter Zuhilfenahme der Wand des Kartons 4 einerseits und der Oberfläche des dort befindlichen Gegenstands 5 andererseits den Gegenstand 5.2 in Richtung zu dem Gegenstand 5.1 (7c), wobei er bei Kontakt mit dem Gegenstand 5.1 den Gegenstand 5.2 leicht neigt, was durch entsprechende Pfeile angedeutet ist (7d), so dass der Gegenstand 5.2 in den Freiraum davor eingreifen kann, um im Rahmen einer weiteren translatorischen Bewegung den Gegenstand 5.1 bis zur stirnseitigen Wand des Kartons 4 zu verschieben, um dann abschließend den Gegenstand 5.2 in den dadurch entstehenden Freiraum durch eine translatorische Bewegung nach unten zu bewegen (7e). Hierbei kann der Robotermanipulator 1 leichte Kippbewegungen vollführen.After that, the robot manipulator pushes 1 with the help of the wall of the box 4 on the one hand and the surface of the object located there 5 on the other hand the object 5.2 towards the object 5.1 ( 7c ), being in contact with the object 5.1 the object 5.2 slightly inclined, which is indicated by corresponding arrows ( 7d ), so that the object 5.2 can intervene in the free space before it, in order to further translational movement of the object 5.1 to the front wall of the box 4 to finally move the object 5.2 to move downwards in the resulting free space by translatory movement ( 7e) , Here, the robot manipulator 1 perform slight tilting movements.

Zuletzt fügt der Robotermanipulator 1 den Gegenstand 5.2 ein (7f,7g), gibt diesen frei und lässt diesen die letzte Strecke einfach nach unten gleiten (7h), bevor sich der Robotermanipulator (7i) zurückzieht, um einen weiteren Gegenstand 5 zu holen.Last, the robot manipulator adds 1 the object 5.2 one ( 7f . 7g) , releases it and lets it slide down the last stretch ( 7h) before the robot manipulator ( 7i ) withdraws to another item 5 pick up.

Es wird deutlich, dass beim Einfügeprozess in Bezug auf den Gegenstand 5.2 eine dreidimensionale Trajektorie durchfahren wird, die sich aus mehreren seitlichen und senkrechten translatorischen sowie Kipp- und/oder Drehbewegungen zusammensetzt.It becomes clear that during the insertion process in relation to the subject 5.2 a three-dimensional trajectory is traversed, which is composed of several lateral and vertical translational and tilting and / or rotational movements.

Sämtliche Bewegungen des Robotermanipulators 1 sind in diesem Zusammenhang kraftgeregelt und/oder impedanzgeregelt. Die Außenflächen der bereits eingefügten Gegenstände 5 sowie die Innenwände der Verpackung 4 dienen als Führungsflächen für den Robotermanipulator 1, der mit diesen im Rahmen seiner Nachgiebigkeitssteuerung agiert.All movements of the robot manipulator 1 are in this context force-controlled and / or impedance-controlled. The outer surfaces of the already inserted objects 5 as well as the inner walls of the packaging 4 serve as guide surfaces for the robot manipulator 1 who acts with them as part of his compliance control.

Allen vorgenannten Einfüge- und Verschiebebewegungen ist gemeinsam, dass der Robotermanipulator 1 mit seiner Steuereinheit ausgestaltet ist, auf Grund von zumindest einer vorgegebenen idealen Grenzwertbedingung Gi, bspw. einer sich bei einem vollständig in die Aufnahme eingefügtem Gegenstand 5 ergebenden Gegenkraft, oder auf Grund einer idealen Kraft-/Momentensignatur und/oder Positions-/Geschwindigkeitssignatur Si, zu erkennen, wie weit der Einfügeprozess jeweils fortgeschritten ist bzw. ob der jeweilige Gegenstand 5 vollständig in den hierfür vorgesehenen Freiräumen einfügt ist.All of the aforementioned insertion and displacement movements have in common that the robot manipulator 1 is designed with its control unit, on the basis of at least one predetermined ideal limit condition G i , for example, an object inserted completely into the receptacle 5 resulting counterforce, or due to an ideal force / moment signature and / or position / speed signature S i , to recognize how far the insertion process has progressed respectively or whether the respective object 5 is completely inserted in the space provided for this purpose.

Erkennt die Sensorik des Roboters, bspw. durch die in den Gelenken des Robotermanipulators 1 angeordneten Drehmoment- und ggfs. Kraftsensoren, dass ein Einfügen des jeweiligen Gegenstand 5 in seine Aufnahme nicht ohne Weiteres möglich war, weil der Gegenstand 5 nicht exakt in die Aufnahme im Zuge der vorzugsweise translatorischen Einfügebewegung entlang der jeweiligen Einfügetrajektorie eingreifen konnte, was ebenfalls durch entsprechende vorgegebene Grenzwertbedingungen Gi und/oder Signaturen Si definiert sein kann, kann der Robotermanipulator 1 gemeinsam mit seinem Effektor 2 kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte Dreh-/Kippbewegungen und/oder laterale translatorische Bewegungen ausführen (in den Figuren nicht dargestellt), bis der Gegenstand 5 in die Aufnahme genau eingreift und bevor der Robotermanipulator 1 die abschließende translatorische Einfügebewegung vollführt.Detects the sensors of the robot, for example by the in the joints of the robot manipulator 1 arranged torque and, if necessary. Force sensors that an insertion of the respective object 5 in his admission was not readily possible, because the object 5 could not exactly engage in the recording in the course of the preferably translatory insertion movement along the respective insertion trajectory, which can also be defined by corresponding predetermined limit conditions G i and / or signatures S i , the robot manipulator 1 together with his effector 2 perform force-controlled and / or impedance-controlled rotational / tilting movements and / or lateral translational movements (not shown in the figures), to the object 5 engages in the recording exactly and before the robot manipulator 1 Performs the final translatory insertion movement.

Der Robotermanipulator 1 ist folglich so ausgestaltet, dass er beim Einfügeprozess die jeweiligen Freiraume 7 bzw. deren Ränder ebenso wie die bereits eingefügten Gegenstände 5 selbst „fühlt“ bzw. „ertastet“.The robot manipulator 1 is thus designed so that it in the insertion process the respective free spaces 7 or their edges as well as the already inserted items 5 even "feels" or "feels".

Alle Bewegungen der vorhergehend genannten Verfahrensschritte lassen sich beliebig wiederholen, bis der Karton 4 vollständig gefüllt ist, so dass das Verpacken von solchen Gegenständen 5 automatisiert und zuverlässig durchgeführt werden kann. Die Taktzeiten der Bestückung lassen sich reduzieren, wodurch sich das automatisierte Verfahren wirtschaftlicher gestaltet.All movements of the above-mentioned process steps can be repeated as desired, until the carton 4 is completely filled, so that the packaging of such items 5 automated and reliable. The cycle times of the assembly can be reduced, which makes the automated process more economical.

Die Bewegungen des Robotermanipulators 1 in allen vorhergehen geschilderten Verfahrensschritten selbst sind kraft- und/oder impedanzgeregelt und können von einem Benutzer dem Roboter geteacht oder programmiert werden, vorzugsweise durch eine vorgegebene App-Steuerung, die einzelne Verfahrensschritte innerhalb des gesamten erfindungsgemäßen Verfahrens abbildet.The movements of the robot manipulator 1 in all previously described method steps themselves are force and / or impedance-controlled and can be taught or programmed by a user to the robot, preferably by a predetermined app control, which maps individual process steps within the entire process according to the invention.

Claims (11)

Verfahren zum Einfügen von Gegenständen (5) in eine gemeinsame Gegenstandsaufnahme (4), mittels eines aktorisch angetriebenen Robotermanipulators (1) eines Roboters und zur Steuerung des Robotermanipulators (1), wobei der Robotermanipulator (1) an seinem distalen Ende einen Effektor (2) aufweist, der zur Aufnahme und/oder zum Greifen der Gegenstände (5) ausgebildet ist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Aufnehmen eines ersten Gegenstands (5.1) aus einer Ablagevorrichtung (6) durch den Effektor (2); b) Überführen des ersten Gegenstands (5.1) mittels des Robotermanipulators (1) in eine Position relativ zu der Gegenstandsaufnahme (4), die ein Einfügen des ersten Gegenstands (5.1) mittels des Robotermanipulators (1) in die Gegenstandsaufnahme (4) gestattet; c) Einfügen des ersten Gegenstands (5.1) mittels des Robotermanipulators (1) in die Gegenstandsaufnahme (4) entlang einer ersten Einfügetrajektorie (T5.1); d) Freigeben des ersten Gegenstands (5.1) durch den Effektor (2) ; e) Aufnehmen eines zweiten Gegenstands (5.2) aus einer Ablagevorrichtung (6) durch den Effektor (2); f) Überführen des zweiten Gegenstands (5.2) mittels des Robotermanipulators (1) in eine Position relativ zu der Gegenstandsaufnahme (4), die ein Einfügen des zweiten Gegenstands (5.2) mittels des Robotermanipulators (1) in die Gegenstandsaufnahme (4) gestattet; g) Einfügen des zweiten Gegenstands (5.2) mittels des Robotermanipulators (1) in die Gegenstandsaufnahme (4) entlang einer zweiten Einfügetrajektorie (T5.2); und h) Freigeben des zweiten Gegenstands (5.2) durch den Effektor (2) ; wobei sich die zweite Einfügetrajektorie (T5.2) während dem Einfügen bestimmt durch - einen Kontakt des zweiten Gegenstands (5.2) mit dem in der Gegenstandsaufnahme (4) bereits befindlichen ersten Gegenstand (5.1); und/oder - einen Kontakt des zweiten Gegenstands (5.2) mit einer Innenbegrenzung der Gegenstandsaufnahme (4); und/oder - eine Verschieblichkeit des ersten Gegenstands (5.1) relativ zum zweiten Gegenstand (5.2) im Inneren der Gegenstandsaufnahme (4).Method for inserting objects (5) into a common article receptacle (4) by means of an actuator-driven robot manipulator (1) of a robot and for controlling the robot manipulator (1), wherein the robot manipulator (1) has an effector (2) at its distal end has, which is designed for receiving and / or gripping the objects (5), with the following method steps: a) receiving a first object (5.1) from a storage device (6) by the effector (2); b) transferring the first object (5.1) by means of the robot manipulator (1) into a position relative to the article receptacle (4), which allows insertion of the first object (5.1) into the article receptacle (4) by means of the robot manipulator (1); c) inserting the first object (5.1) by means of the robot manipulator (1) into the article receptacle (4) along a first insertion trajectory (T 5.1 ); d) releasing the first item (5.1) by the effector (2); e) receiving a second object (5.2) from a storage device (6) by the effector (2); f) transferring the second object (5.2) by means of the robot manipulator (1) into a position relative to the article receptacle (4), which allows the second object (5.2) to be inserted into the article receptacle (4) by means of the robot manipulator (1); g) inserting the second object (5.2) by means of the robot manipulator (1) into the article receptacle (4) along a second insertion trajectory (T 5.2 ); and h) releasing the second object (5.2) by the effector (2); wherein the second insertion trajectory (T 5.2 ) during insertion determined by - a contact of the second object (5.2) with the first object (5.1) already in the article receptacle (4); and / or - a contact of the second article (5.2) with an inner boundary of the article receptacle (4); and / or a displaceability of the first object (5.1) relative to the second object (5.2) in the interior of the article receptacle (4). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Gegenstandsaufnahme (4) für die Aufnahme von n Gegenständen (5) ausgelegt ist und die Schritte e) bis h) für jeden weiteren Gegenstand (5) (n-2)-mal wiederholt werden, bis die Gegenstandsaufnahme (4) vollständig gefüllt ist, wobei sich die Einfügetrajektorie (Tn) eines jeden weiteren Gegenstands (5) bestimmt durch - einen Kontakt des weiteren Gegenstands (5) mit zumindest einem der in der Gegenstandsaufnahme (4) bereits befindlichen Gegenstände (5); und/oder - einen Kontakt des weiteren Gegenstands (5) mit einer Innenbegrenzung der Gegenstandsaufnahme (4); und/oder - eine Verschieblichkeit der in der Gegenstandsaufnahme (4) bereits befindlichen Gegenstände (5) relativ zueinander und/oder relativ zu dem weiteren Gegenstand (5) im Inneren der Gegenstandsaufnahme (4).Method according to Claim 1 in which the article receptacle (4) is designed to receive n objects (5) and the steps e) to h) are repeated (n-2) times for each further object (5) until the article receptacle (4) is completely filled, whereby the insertion trajectory (T n ) of each further object (5) is determined by - a contact of the further object (5) with at least one of the articles (5) already located in the article receptacle (4); and / or - a contact of the further article (5) with an inner boundary of the article receptacle (4); and / or a displaceability of the objects (5) already located in the article receptacle (4) relative to one another and / or relative to the further article (5) in the interior of the object receptacle (4). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sich die Einfügetrajektorie (Tn) für jeden Gegenstand (5) bestimmt durch ein Erkennen des Zustands, wie weit das Einfügen des jeweiligen Gegenstands (5) fortgeschritten ist, und/oder das Erkennen, ob das Einfügen des jeweiligen Gegenstands (5) erfolgreich abgeschlossen ist, wobei der Zustand dadurch definiert ist, dass zumindest eine vorgegebene Grenzwertbedingung (Gi) für ein am Effektor (2) wirkendes Moment und/oder eine am Effektor (2) wirkende Kraft erreicht oder überschritten wird, und/oder eine bereitgestellte Kraft-/Momenten-Signatur (Si) und/oder eine Positions-/Geschwindigkeitssignatur (Si) am Effektor (2) erreicht oder überschritten wird. Method according to Claim 1 or 2 in which the insertion trajectory (T n ) for each object (5) is determined by recognizing the state of how far the insertion of the respective object (5) has progressed and / or recognizing whether the insertion of the respective object (5 ), wherein the state is defined by the fact that at least one predetermined limit condition (G i ) is reached or exceeded for a moment acting on the effector (2) and / or a force acting on the effector (2), and / or one provided force / torque signature (S i) and / or a position / velocity signature (S i) is reached at the effector (2) or is exceeded. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Einfügetrajektorie (Tn) für jeden Gegenstand (5) mittels des Robotermanipulators (1) durch kraftgeregelte und/oder impedanzgeregelte Dreh-/Kippbewegungen und/oder translatorische Bewegungen des Robotermanipulators (1) abgefahren wird.Method according to Claim 1 . 2 or 3 in which the insertion trajectory (T n ) for each object (5) is traversed by means of the robot manipulator (1) by force-controlled and / or impedance-controlled turning / tilting movements and / or translational movements of the robot manipulator (1). Verfahren nach Anspruch 4, bei dem, sofern beim Einfügen der Gegenstände (5) mittels des Robotermanipulators (1) entlang der jeweiligen Einfügetrajektorie (Tn) in die Gegenstandsaufnahme (4) ein Fehler auftritt, das Einfügen des entsprechenden Gegenstandes (5) mittels des Robotermanipulators (1) in die Gegenstandsaufnahme (4) mit einer veränderten Einfügetrajektorie (Tn*) und/oder mit veränderten Parametern für die kraftgeregelten und/oder impedanzgeregelten translatorischen und/oder Dreh-/Kippbewegungen des Gegenstands (5) wiederholt wird.Method according to Claim 4 in which, if the insertion of the objects (5) by means of the robot manipulator (1) along the respective insertion trajectory (T n ) into the article receptacle (4) an error occurs, the insertion of the corresponding object (5) by means of the robot manipulator (1) is repeated in the article recording (4) with a modified insertion trajectory (T n *) and / or with changed parameters for the force-controlled and / or impedance-controlled translational and / or rotational / tilting movements of the object (5). Computersystem mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, dass ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 auf der Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.Computer system having a data processing device, wherein the data processing device is configured such that a method according to one of the preceding Claims 1 to 5 is executed on the data processing device. Digitales Speichermedium mit elektronisch auslesbaren Steuersignalen, wobei die Steuersignale so mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken, dass ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt wird.Digital storage medium with electronically readable control signals, wherein the control signals interact with a programmable computer system such that a method according to one of the preceding Claims 1 to 5 is performed. Computer-Programm-Produkt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wenn der Programmcode auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt wird.Computer program product with a program code stored on a machine-readable carrier for carrying out the method according to one of the preceding Claims 1 to 5 when the program code is executed on a data processing device. Computer-Programm mit Programmcodes zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wenn das Programm auf einer Datenverarbeitungsvorrichtung abläuft.Computer program with program codes for carrying out the method according to one of the preceding Claims 1 to 5 when the program runs on a data processing device. Roboter mit einem aktorisch angetriebenen Robotermanipulator (1), wobei der Robotermanipulator (1) an seinem distalen Ende einen Effektor (2) aufweist, der zur Aufnahme eines Gegenstands (5) ausgeführt ist, aufweisend eine Steuereinheit, die derart ausgeführt ist, dass ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5 ausführbar ist.Robot with an actuator-driven robot manipulator (1), the robot manipulator (1) having at its distal end an effector (2) designed to receive an object (5), comprising a control unit implemented such that a method according to one of the preceding Claims 1 to 5 is executable. Verwendung eines Roboters nach Anspruch 10 zum Bestücken einer Verpackung (4) mit einzelnen Gegenständen (5), die im Wesentlichen ein gleiches Gewicht und gleiche Abmessungen aufweisen.Using a robot after Claim 10 for loading a package (4) with individual objects (5), which have substantially the same weight and dimensions.
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